论文部分内容阅读
林下植被和土壤演变过程与人工林生长发育和群落结构互为因果,共同影响人工林的群落稳定性和健康水平。本文以鲁中南山地黑松(Pinus thunbergii)人工林及侧柏(Platycladus orientalis)人工林为研究对象,采用空间序列代替时间序列的研究方法,在调查不同发育阶段林分的群落结构、林下植被、林地土壤理化性质和微生物群落特征基础上,分析了人工林生态系统土壤因子与林下植被随林龄变化的动态演变格局,以期对人工林长期经营提供理论依据。研究结果表明:(1)黑松人工林林下植被Simpson指数为HS6 a>HS30 a>HS50 a,Shannon-Wiener指数为HS30 a>HS6 a>HS50 a,Pielou均匀度指数为HS6 a>HS30 a>HS50 a,并且HS50a林下植被多样性指数均显著低于HS6 a、HS30 a(P<0.05)。侧柏人工林林下植被Simpson指数为CB30 a>CB50 a>CB12 a,Shannon-Wiener指数为CB50 a>CB30 a>CB12a,但不同林龄间无显著差异(P<0.05);Pielou均匀度指数为CB30 a>CB12 a>CB50 a,且CB50 a与CB12 a、CB30 a相比差异显著(P<0.05)。(2)黑松人工林土壤容重为HS6 a>HS30 a>HS50 a,且HS6 a与HS50 a差异显著(P<0.05);土壤毛管孔隙度为HS50 a>HS30 a>HS6 a,且HS6 a与HS50 a差异显著(P<0.05)。侧柏人工林土壤容重为CB12 a>CB30 a>CB50 a,不同林龄间无显著差异(P<0.05);土壤毛管孔隙度为CB50 a>CB30 a>CB12 a,不同林龄间无显著差异(P<0.05)。(3)黑松人工林土壤有效磷含量以HS6 a>HS50 a>HS30 a,有效钾含量以HS30a>HS50 a>HS6 a,不同林龄阶段之间差异显著(P<0.05);土壤全氮含量和有效氮含量均表现为HS30 a>HS6 a>HS50 a,其中HS50 a土壤全氮含量显著低于HS6 a和HS30 a,HS30 a土壤有效氮含量显著高于HS6 a和HS50 a(P<0.05)。侧柏人工林土壤有效磷、有效钾含量为CB12 a>CB50 a>CB30 a,并且CB30 a与CB12 a、CB50 a差异显著(P<0.05);土壤有效氮含量为CB12 a>CB50 a>CB30 a,CB30 a与CB12 a差异显著(P<0.05);土壤全氮含量为CB50 a>CB12 a>CB30 a,且不同林龄间差异显著(P<0.05)。(4)黑松人工林土壤蔗糖酶、纤维素酶活性以HS30 a>HS6 a>HS50 a,不同林龄阶段之间差异显著(P<0.05);土壤脲酶活性随林龄增加而降低,HS50 a显著低于HS30a和HS6 a(P<0.05)。侧柏人工林土壤蔗糖酶活性为CB50 a>CB12 a>CB30 a,且不同林龄间差异显著(P<0.05);脲酶活性为CB50 a>CB12 a>CB30 a,且CB30 a显著低于CB12 a、CB50 a(P<0.05);土壤纤维素酶活性为CB30 a>CB50 a>CB12 a,且CB12 a与CB30 a差异显著(P<0.05)。(5)黑松人工林土壤微生物Chao1指数为HS6 a>HS50 a>HS30 a,且HS6 a显著高于HS30 a、HS50 a(P<0.05);土壤微生物Shannon指数为HS6 a>HS50 a>HS30 a,且不同林龄间差异显著(P<0.05);土壤微生物中Proteobacteria(变形菌门)、Actinobacteria(放线菌门)和Acidobacteria(酸杆菌门)为优势菌群。侧柏人工林Chao1指数为CB50 a>CB12 a>CB30 a,且CB30 a显著低于CB12 a、CB50 a(P<0.05);土壤微生物Shannon指数为CB12 a>CB30 a>CB50 a,不同林龄阶段无显著差异(P<0.05);土壤微生物中Proteobacteria(变形菌门)、Actinobacteria(放线菌门)和Acidobacteria(酸杆菌门)为绝对优势菌群。